FR3098306A1 - Procédé et système de géolocalisation d’un objet dans une zone de recherche - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé (100) et un système (10) de géolocalisation d’un terminal (20) dans une zone de recherche (70). Un message d’activation est diffusé par une balise (30), de manière récurrente. La balise est déplacée dans la zone de recherche pendant une période de recherche selon un plan de déplacement (80) tel que quelle que soit la position du terminal dans la zone de recherche, au moins un message d’activation est reçu par le terminal pendant la période de recherche. A la réception d’un message d’activation, le terminal émet, via un réseau d’accès d’un premier système de communication sans fil, un message d’identification à destination d’un serveur (60) de géolocalisation. Le serveur de géolocalisation estime la position géographique du terminal à partir d’une part du message d’identification et d’autre part de la position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé. Figure pour l’abrégé : Fig. 7

Description

Procédé et système de géolocalisation d’un objet dans une zone de recherche
Domaine de l’invention
La présente invention appartient au domaine de la géolocalisation dans le but de réaliser un inventaire d’un ensemble d’objets situés dans une zone géographique prédéterminée. Notamment, l’invention concerne un procédé et un système pour géolocaliser un terminal dans une zone de recherche prédéterminée.
Etat de la technique
Il existe actuellement différentes solutions pour réaliser un inventaire d’objets situés dans une zone géographique prédéterminée, comme par exemple un entrepôt ou un espace de stockage extérieur.
Une première solution consiste à équiper chaque objet que l’on souhaite inventorier d’un terminal comprenant un dispositif de positionnement par satellites, par exemple un récepteur GPS, et un module de communication sans fil, par exemple un modem Wi-Fi, un modem cellulaire de type GSM/UMTS/LTE, ou bien un module de communication capable de communiquer avec un réseau d’accès longue portée à faible consommation énergétique (« Low Power Wide Area Network » ou LPWAN dans la littérature anglo-saxonne). Le terminal peut alors être configuré pour émettre périodiquement sa position géographique à un serveur de géolocalisation. Il est alors possible, en consultant le serveur, de recenser et de déterminer la position géographique de chaque objet à un instant donné.
Une telle solution présente cependant plusieurs inconvénients. Notamment, l’intégration d’un récepteur GPS dans un objet induit une hausse substantielle du coût de l’objet. D’autre part, la consommation énergétique d’un tel récepteur est souvent rédhibitoire dans le cas d’objets connectés de type IoT (acronyme anglais de « Internet of Things ») pour lesquels la consommation énergétique doit être réduite au maximum. Enfin, la pénétration des signaux GPS à l’intérieur des bâtiments ou à travers des obstacles est mauvaise, et cela rend l’utilisation du GPS inadaptée à la géolocalisation d’objets dans des zones fermées ou denses.
Une autre solution consiste à équiper chaque objet que l’on souhaite inventorier d’une étiquette radio de type RFID (acronyme de « Radio Frequency Identification »). L’étiquette peut émettre un identifiant par rétrodiffusion d’une onde électromagnétique excitatrice émise par un dispositif tel qu’un portique ou un émetteur mobile. Le portique ou l’émetteur mobile reçoit alors l’identifiant de l’étiquette en réponse au signal d’excitation. S’il est équipé d’un récepteur GPS, le portique ou l’émetteur mobile peut estimer la position géographique de l’objet au moment où l’identifiant d’une étiquette portée par cet objet est reçu. Cette information peut alors être transmise par le portique ou l’émetteur mobile à un serveur de géolocalisation par un système de communication sans fil.
Cette solution présente elle aussi plusieurs inconvénients. Notamment, elle peut nécessiter le déploiement d’un grand nombre de portiques RFID pour quadriller la zone géographique dans laquelle l’inventaire doit être fait. Alternativement, si un émetteur mobile est utilisé pour quadriller la zone d’inventaire, il convient de s’assurer que l’émetteur mobile passe à une distance très faible de chaque objet car la portée du signal rétrodiffusé par l’étiquette RFID est généralement limitée à quelques dizaines de centimètres, voire à quelques mètres. L’élaboration du plan de déplacement de l’émetteur mobile est alors particulièrement fastidieuse. Enfin, des interférences peuvent se produire lorsque plusieurs étiquettes sont excitées simultanément par un portique ou un émetteur mobile, et le signal rétrodiffusé par une étiquette peut ne pas être décodé, ce qui conduit à des échecs du recensement de certains objets.
Il existe de nombreuses autres méthodes pour géolocaliser un objet équipé d’un terminal comportant un module de communication sans fil. Par exemple, il est envisageable d’estimer la position géographique du terminal comme étant la position géographique d’une station de base d’un réseau d’accès d’un système de communication sans fil à laquelle le terminal est connecté. Une telle méthode n’est cependant pas bien adaptée pour faire un inventaire car elle nécessiterait de déployer un grand nombre de stations de base sur la zone d’inventaire. Selon un autre exemple, il est connu d’estimer la position d’un terminal à partir d’un niveau de puissance reçue (« Received Signal Strength Indicator » ou RSSI dans la littérature anglo-saxonne) échangé entre le terminal et une ou plusieurs stations de base dont on connaît la position géographique. Une telle méthode manque cependant significativement de précision. Selon encore un autre exemple, des méthodes basées sur des calculs de différence de temps d’arrivée (« Time Difference Of Arrival » ou TDOA) de signaux échangés entre un terminal et plusieurs stations de base peuvent permettre d’estimer la position géographique du terminal avec une précision relativement satisfaisante, notamment pour des systèmes à ultra large bande (« Ultra Wide Band » ou UWB). Une telle solution n’est cependant pas très flexible car elle nécessite le déploiement de plusieurs stations de base dans la zone d’inventaire. De plus, les stations de base ainsi déployées doivent être précisément synchronisées entre elles.
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution de géolocalisation d’objets sur une zone d’inventaire qui soit fiable, précise, facile et peu coûteuse à mettre en œuvre, et efficace en termes de consommation énergétique.
A cet effet, et selon un premier aspect, il est proposé par la présente invention un procédé de géolocalisation d’un terminal situé dans une zone de recherche. Le procédé comporte :
- une diffusion d’un message d’activation par une balise mobile, de manière récurrente, sur un lien de communication sans fil, ladite balise étant déplacée dans la zone de recherche pendant une période de recherche selon un plan de déplacement tel que quelle que soit la position dudit terminal dans la zone de recherche, au moins un message d’activation est reçu par le terminal pendant la période de recherche,
- à la réception d’un message d’activation, une émission, par ledit terminal, via un réseau d’accès d’un premier système de communication sans fil, d’un message d’identification à destination d’un serveur de géolocalisation, ledit message d’identification comportant un identifiant du terminal,
- une estimation de la position géographique du terminal par le serveur de géolocalisation à partir du message d’identification et à partir de la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification.
On entend par « position géographique du terminal » une indication permettant de déterminer où se trouve le terminal dans la zone de recherche. Il peut s’agir de coordonnées dans un repère géographique terrestre comportant par exemple une longitude, une latitude et éventuellement une altitude. Il peut aussi s’agir, plus simplement, d’un identifiant d’une région particulière de la zone de recherche (par exemple si ladite zone de recherche est découpée en plusieurs régions).
Lorsque la balise est embarquée dans un dispositif volant, par exemple un drone, et si l’on considère que la zone de recherche est une surface à deux dimensions, la balise est déplacée « au-dessus » de la zone de recherche, et non pas « dans » la zone de recherche.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la position géographique de la balise à un instant donné pendant la période de recherche est déterminée par le serveur de géolocalisation à partir du plan de déplacement de la balise. L’instant où le message d’activation est diffusé peut être déterminé soit à partir d’un instant d’émission du message d’identification inclus par le terminal dans le message d’identification, soit à partir d’un instant de réception du message d’identification par le réseau d’accès du premier système de communication sans fil ou par le serveur de géolocalisation.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, une information sur la position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé est incluse dans le message d’activation et retransmise par le terminal dans le message d’identification.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de géolocalisation comporte en outre :
- simultanément à la diffusion du message d’activation par la balise, une émission par la balise, via un réseau d’accès d’un deuxième système de communication sans fil, d’un message de position à destination du serveur de géolocalisation, ledit message de position comportant une information sur la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé ledit message d’activation,
- une association, par le serveur de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal et du message de position émis par la balise.
La position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé est déterminée par le serveur de géolocalisation à partir de l’information incluse dans le message de position associé au message d’activation.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’instant d’émission d’un message de position est inclus dans le message de position par la balise, l’instant d’émission d’un message d’identification est inclus dans le message d’identification par le terminal, et le message d’identification est associé au message de position si leurs instants d’émission respectifs sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’instant d’émission d’un message d’identification est déterminé par le terminal à partir d’une information temporelle incluse par la balise dans le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, un numéro de séquence associé à la diffusion d’un message d’activation est inclus dans le message d’activation par la balise. Le numéro de séquence est ensuite extrait par le terminal à la réception du message d’activation, puis inclus dans le message d’identification émis par le terminal. Le numéro de séquence est également inclus dans le message de position émis simultanément au message d’activation. Un message d’activation est alors associé à un message d’identification par le serveur de géolocalisation si les numéros de séquence inclus respectivement dans le message d’identification et dans le message de position sont identiques.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’instant de réception d’un message d’identification par le serveur de géolocalisation ou par le réseau d’accès du premier système de communication sans fil et l’instant de réception d’un message de position par le serveur de géolocalisation ou par le réseau d’accès du deuxième système de communication sans fil sont mémorisés par le serveur de géolocalisation. Un message d’identification est alors associé à un message de position si leurs instants de réception respectifs sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de géolocalisation comporte en outre :
- à la fin de la période de recherche, une émission, par la balise, via un réseau d’accès d’un deuxième système de communication sans fil, d’un message d’historique à destination du serveur de géolocalisation, ledit message d’historique comportant, pour chaque message d’activation diffusé pendant la période de recherche, une information sur la position géographique de la balise à l’instant où a été diffusé ledit message d’activation,
- une association, par le serveur de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal avec l’une des informations sur la position géographique de la balise contenues dans le message d’historique.
La position géographique de la balise à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification est déterminée par le serveur de géolocalisation à partir de ladite information associée audit message d’identification.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, au moins un identifiant d’un terminal recherché est inclus dans le message d’activation, et seul un terminal dont l’identifiant est identique à un identifiant inclus dans le message d’activation émet un message d’identification en réponse à la réception du message d’activation.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le terminal est par défaut dans un état de veille dans lequel le terminal est en attente d’un message d’activation provenant de la balise, et le terminal passe dans un état actif seulement lorsque le terminal doit émettre un message d’identification en réponse à la réception d’un message d’activation.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’émission par le terminal d’un message d’identification à destination d’un serveur de géolocalisation n’est effectuée que si un critère particulier est vérifié lors de la réception d’un message d’activation. Par exemple, l’émission d’un message d’identification n’est effectuée qui si le message d’activation est reçu par le terminal avec un niveau de puissance supérieur à un seuil prédéterminé, ou si un nombre de messages d’activation reçus est supérieur à un seuil prédéterminé. De telles dispositions permettent de limiter l’émission des messages d’identification par un terminal et ainsi de réduire la consommation énergétique du terminal et d’augmenter la qualité de la géolocalisation.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un système de géolocalisation d’un terminal situé dans une zone de recherche. Le terminal peut communiquer avec un serveur de géolocalisation via un réseau d’accès d’un premier système de communication sans fil. Le système de géolocalisation comporte une balise mobile configurée pour diffuser un message d’activation de manière récurrente sur un lien de communication sans fil. La balise est destinée à être déplacée dans la zone de recherche pendant une période de recherche selon un plan de déplacement tel que quelle que soit la position dudit terminal dans la zone de recherche, au moins un message d’activation est reçu par le terminal pendant la période de recherche. Le terminal est configuré pour émettre, suite à la réception d’un message d’activation, via le réseau d’accès du premier système de communication sans fil, un message d’identification à destination du serveur de géolocalisation. Le message d’identification comporte un identifiant du terminal. Le serveur de géolocalisation est configuré pour estimer la position géographique du terminal à partir d’une part du message d’identification et d’autre part de la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification.
Dans des modes particuliers de réalisation, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans des modes particuliers de réalisation, la balise comporte un dispositif de positionnement permettant de fournir une information sur la position géographique de la balise. La balise est configurée pour émettre via un réseau d’accès d’un deuxième système de communication sans fil, un message de position à destination du serveur de géolocalisation. Le message de position comporte une information sur la position géographique de la balise au moment où le message d’activation est diffusé, et le message de position est émis simultanément à la diffusion du message d’activation. Le serveur de géolocalisation est configuré pour associer un message d’identification émis par le terminal et un message de position émis par la balise lorsqu’un critère est satisfait. La position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé est déterminée par le serveur de géolocalisation à partir de l’information incluse dans le message de position associé au message d’activation.
Dans des modes particuliers de réalisation, le critère pour associer un message d’identification et un message de position est satisfait lorsque l’instant de réception du message d’identification par le serveur de géolocalisation ou par le réseau d’accès du premier système de communication sans fil et l’instant de réception du message de position par le serveur de géolocalisation ou par le réseau d’accès du deuxième système de communication sans fil sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
Dans des modes particuliers de réalisation, la balise est embarquée dans un drone pour survoler la zone de recherche afin d’inventorier des objets présents dans ladite zone de recherche, chaque objet étant équipé d’un terminal.
Présentation des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 1 à 14 qui représentent :
: une représentation schématique d’un système de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique des principales étapes d’un procédé de géolocalisation d’un terminal situé dans une zone de recherche,
: une représentation schématique d’un premier mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un deuxième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un troisième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un quatrième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un système de géolocalisation avec deux réseaux d’accès,
: une représentation schématique d’un cinquième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un sixième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un septième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un huitième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un neuvième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un dixième mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation selon l’invention,
: une représentation schématique d’un mode particulier de mise en œuvre du procédé de géolocalisation dans lequel un message d’activation n’est adressé qu’à un seul terminal.
Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas nécessairement à une même échelle, sauf mention contraire.
Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention
La figure 1 représente schématiquement un système 10 de géolocalisation selon l’invention.
Tel qu’illustré sur la figure 1, un ensemble d’objets sont situés dans une zone de recherche 70. Chaque objet est équipé d’un terminal 20. Sur la figure 1, seuls les terminaux 20 sont représentés et les objets associés ne sont pas représentés par souci de simplification.
Dans l’exemple considéré, la zone de recherche 70 est une zone géographique prédéterminée dans laquelle on souhaite réaliser un inventaire, c’est-à-dire recenser et déterminer la position des objets équipés d’un terminal 20 situés cette zone. Il s’agit par exemple d’un entrepôt ou d’un espace de stockage extérieur. La zone de recherche 70 peut par exemple présenter une superficie de quelques dizaines de mètres carrés à plusieurs kilomètres carrés, voire même plusieurs centaines de kilomètres carrés.
Chaque terminal 20 est équipé d’un module de communication lui permettant de communiquer avec un réseau d’accès 40 d’un premier système de communication sans fil. Dans la suite de la description, on se place à titre d’exemple et de manière non limitative dans le cas où ledit premier système de communication sans fil est un réseau étendu sans fil à faible consommation énergétique et à bande ultra étroite.
Par « réseau étendu à faible consommation énergétique » (« Low Power Wide Area Network » ou LPWAN dans la littérature anglo-saxonne), on entend que le système de communication permet d’échanger un message entre un terminal 20 et une station de base du réseau d’accès 40 sur des distances supérieures à quelques kilomètres, voire quelques dizaines de kilomètres. Le débit des données échangées est généralement inférieur à 10 Mbits/s, et le nombre de messages échangés entre un terminal 20 et le réseau d’accès 40 est limité, par exemple inférieur à mille messages par jour, voire inférieur à deux cents messages par jour. La consommation énergétique du terminal 20 est suffisamment faible pour qu’une batterie d’un terminal 20 ait une durée de vie de plusieurs années, par exemple supérieure à 5 ans. Par exemple, la consommation énergétique du terminal 20 lors de la transmission ou lors de la réception d’un message est inférieure à 100 mW, voire même inférieure à 25 mW.
Par « bande ultra étroite » (« Ultra Narrow Band » ou UNB dans la littérature anglo-saxonne), on entend que le spectre fréquentiel instantané des signaux radioélectriques émis par les terminaux 20 est de largeur fréquentielle inférieure à deux kilohertz, voire inférieure à un kilohertz. Par « signal radioélectrique », on entend une onde électromagnétique se propageant via des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz). De tels systèmes de communication sans fil UNB sont particulièrement adaptés pour des applications du type M2M (acronyme anglo-saxon pour « Machine to Machine ») ou du type IoT (« Internet of Things »).
Dans un tel système de communication sans fil, le lien 41 de communication sur lequel des données sont échangées entre un terminal 20 et le réseau d’accès 40 est essentiellement monodirectionnel, en l’occurrence dans une direction montante (« uplink » en anglais) du terminal 20 vers le réseau d’accès 40. Afin de minimiser les risques de perdre un message émis par un terminal 20, la planification du réseau d’accès est généralement réalisée de telle sorte qu’une zone géographique donnée est couverte simultanément par plusieurs stations de base du réseau d’accès 40, de telle manière qu’un message émis par un terminal 20 peut être reçu par plusieurs stations de base. Chaque station de base est configurée pour recevoir des messages des terminaux 20 qui se trouvent à sa portée.
Chaque message en provenance d’un terminal 20 reçu par le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil peut alors être transmis à un serveur 60 de géolocalisation qui est connecté audit réseau d’accès 40, par exemple via internet.
Le système 10 de géolocalisation comporte également une balise 30 mobile configurée pour diffuser un message d’activation de manière récurrente sur un lien 31 de communication sans fil.
Chaque terminal 20 est équipé d’un module de réception lui permettant de recevoir un message d’activation diffusé par la balise 30.
Pour effectuer un inventaire, la balise 30 est déplacée dans la zone de recherche 70 pendant une période de recherche selon un plan de déplacement 80 prédéterminé. Le plan de déplacement 80 est tel que quelle que soit la position d’un terminal 20 dans la zone de recherche 70, au moins un message d’activation est reçu par le terminal 20 pendant la période de recherche.
Le lien 31 de communication sur lequel la balise 30 diffuse le message d’activation est un lien de communication sans fil à courte portée de type Bluetooth, WiFi ou Zigbee par exemple. Par « courte portée », on entend par exemple une portée inférieure à quelques centaines de mètres, voire même inférieure à quelques dizaines de mètres ou inférieure à quelques mètres. Pour limiter la complexité de la balise 30, le lien 31 de communication peut avantageusement être un lien unidirectionnel de la balise 30 vers le terminal 20. La portée de diffusion d’un message d’activation par la balise 30 correspond à la distance maximale à laquelle peut se trouver un terminal 20 par rapport à la balise 30, au moment où le message d’activation est diffusé, pour recevoir ledit message d’activation. Dans l’exemple considéré et illustré sur la figure 1, une antenne omnidirectionnelle est utilisée pour diffuser un message d’activation, de sorte que le message d’activation est reçu par tout terminal 20 se trouvant à l’intérieur d’un cercle 32 centré sur la balise 30 et dont le rayon est égal à la portée de diffusion. Plus la portée de diffusion est grande, et plus cela permet de limiter le nombre de déplacements de la balise 30 nécessaires pour couvrir toute la zone de recherche 70. Inversement, plus la portée de diffusion est petite, et meilleure est la précision de la géolocalisation d’un objet. Il convient donc de trouver un compromis pour définir la portée de diffusion de la balise 30 en fonction, par exemple de la taille des objets à recenser, des dimensions de la zone de recherche 70, et de la précision souhaitée pour la géolocalisation des objets. La portée de diffusion de la balise 30 peut par exemple être contrôlée par la puissance avec laquelle un message d’activation est diffusé. La portée de diffusion de la balise 30 est généralement limitée, par exemple la portée de diffusion de la balise 30 est inférieure à quelques centaines de mètres, voire même inférieure à quelques mètres. La portée de diffusion de la balise 30 correspond sensiblement à la précision de la géolocalisation d’un terminal 20 par le système 10 de géolocalisation. Eventuellement la portée de diffusion de la balise 30 peut être configurée à distance.
Le but d’un message d’activation est de déclencher l’émission d’un message d’identification à destination du serveur 60 de géolocalisation par un terminal 20 qui a reçu ledit message d’activation. Le serveur de géolocalisation est quant à lui configuré pour estimer la position géographique du terminal 20 en fonction d’une part du message d’identification et d’autre part de la position géographique de la balise 30 au moment où le message d’activation a été diffusé. La balise 30 joue ainsi un rôle similaire à celui d’une télécommande pour déclencher à distance l’émission d’un message d’identification par un terminal 20.
Il convient de noter que la balise 30 ne fait pas partie du réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil. Autrement dit, la balise 30 n’est pas configurée pour recevoir un message d’identification en provenance d’un terminal 20.
Le plan de déplacement 80 peut comporter, notamment, une liste des déplacements successifs de la balise 30 pendant la période de recherche, des dates correspondant respectivement à un instant de début et à un instant de fin de la période de recherche, la vitesse de déplacement de la balise 30, la position géographique de la balise 30 à l’instant de début de la période de recherche, éventuellement des emplacements 81 auxquels la balise 30 s’immobilise et, le cas échéant, la durée d’immobilisation. La vitesse de déplacement de la balise 30 est par exemple définie en fonction de la portée de la balise 30 et de la récurrence à laquelle les messages d’activation sont diffusés. Par exemple, plus les messages d’activation sont diffusés à des instants éloignés les uns des autres, et/ou plus la portée de diffusion de la balise 30 est petite, et plus la vitesse de déplacement de la balise 30 devra être faible. Alternativement, et tel qu’illustré sur la figure 1, la balise 30 peut s’immobiliser en différents emplacements 81 de diffusion. Les emplacements 81 de diffusion sont déterminés dans le plan de déplacement 80 en fonction de la portée de diffusion de la balise 30 de sorte qu’en diffusant un message d’activation à chaque emplacement 81 de diffusion, toute la zone de recherche 70 est couverte.
La balise 30 peut par exemple être embarquée dans un drone pour survoler la zone de recherche 70 afin d’inventorier des objets présents dans cette zone. Les objets à inventorier peuvent par exemple être des véhicules automobiles d’un constructeur ou d’une entreprise de location de véhicules. Dans un tel cas, la zone de recherche 70 peut correspondre à un vaste parking sur lequel sont garés lesdits véhicules automobiles. Le drone peut être piloté de manière automatique pour suivre le plan de déplacement 80. Dans ce cas, le drone comporte des moyens de guidage autonome qui lui permettent de voler de manière programmée en suivant le plan de déplacement 80 qui est mémorisé par le drone. Selon un autre exemple, le drone peut être télécommandé à distance par un opérateur humain de sorte que le drone suive le plan de déplacement 80.
La figure 2 représente schématiquement les principales étapes d’un procédé 100 de géolocalisation d’un terminal 20 de la zone de recherche 70. Les étapes du procédé 100 de géolocalisation sont mises en œuvre par le système 10 de géolocalisation décrit en référence à la figure 1 pendant une période de recherche dans le but d’inventorier les objets équipés d’un terminal 20 situés dans la zone de recherche 70.
Le procédé 100 de géolocalisation d’un terminal 20 comporte une étape de diffusion 110 d’un message d’activation par la balise 30. Le message d’activation est diffusé de manière récurrente, par exemple périodiquement, sur le lien 31 de communication sans fil. Pendant ladite période de recherche, la balise 30 est déplacée dans la zone de recherche 70 selon un plan de déplacement 80 tel que quelle que soit la position du terminal 20 dans la zone de recherche 70, au moins un message d’activation est reçu par le terminal 20 pendant la période de recherche.
Le procédé 100 de géolocalisation d’un terminal 20 comporte aussi une étape d’émission 130 d’un message d’identification par le terminal 20 en réponse à la réception du message d’activation. Le message d’identification est émis à destination du serveur 60 de géolocalisation via le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil. Le message d’identification comporte un identifiant UID du terminal 20. Cet identifiant permet d’identifier l’objet sur lequel le terminal 20 est embarqué. Il peut par exemple s’agir d’un numéro associé à un terminal 20 de sorte que deux terminaux situés dans la zone de recherche 70 présentent toujours deux numéros différents.
Dans des modes préférés de réalisation, le terminal 20 reste majoritairement dans un état de veille dans lequel le terminal 20 est en attente d’un message d’activation provenant de la balise 30, et le terminal 20 passe dans un état actif seulement lorsque le terminal 20 doit émettre un message d’identification en réponse à la réception d’un message d’activation. Lorsqu’il est en état de veille, la consommation énergétique du terminal est réduite au maximum. Le terminal n’est réveillé pour passer dans l’état actif que pendant une période très courte correspondant à l’émission 130 du message d’identification à destination du serveur 60 de géolocalisation. Tout le reste du temps, le terminal 20 peut rester dans l’état de veille. Lorsqu’il est en état de veille, le module de réception permettant de recevoir un message d’activation reste fonctionnel, mais le module de communication permettant de communiquer avec le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil est éteint. Le module de communication n’est allumé que lorsque le terminal 20 passe dans l’état actif. De telles dispositions permettent de limiter la consommation énergétique du terminal 20 et par conséquent d’augmenter la durée d’un cycle au cours duquel il n’est pas nécessaire de changer ou recharger une batterie du terminal 20.
Le procédé 100 de géolocalisation d’un terminal 20 comporte aussi une étape d’estimation 150 de la position géographique du terminal 20 à partir du message d’identification et à partir de la position de la balise 30 à l’instant de diffusion 110 du message d’activation. Par exemple, la position géographique du terminal 20 à l’instant où le terminal 20 a émis un message d’identification peut être estimée comme étant la position géographique de la balise 30 à l’instant de diffusion 110 du message d’activation qui a déclenché l’émission du message d’identification. Selon un autre exemple, si les objets sont entreposés dans des rayonnages et que la balise 30 se déplace de façon connue par rapport auxdits rayonnages, par exemple à une distance constante d’un rayonnage, une position géographique précise d’un objet peut être déterminée à partir d’une part de la position géographique de la balise 30 et d’autre part de la distance connue séparant la balise 30 du rayonnage.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation, la position géographique du terminal 20 peut être estimée exclusivement à partir de ces deux éléments (le message d’identification et la position de la balise 30 à l’instant de diffusion 110 du message d’activation) sans nécessiter d’information supplémentaire.
Il existe différentes méthodes pour estimer la position géographique du terminal 20 à partir du message d’identification et à partir de la position géographique de la balise 30 à l’instant de diffusion 110 du message d’activation.
La figure 3 représente schématiquement les principales étapes d’un premier mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Dans ce premier mode particulier de mise en œuvre, le terminal 20 possède une horloge permettant de fournir la date et l’heure courante, par exemple au format ISO 8601. Le terminal 20 peut ainsi procéder à un horodatage de l’émission du message d’identification. L’instant TE3d’émission du message d’identification est inclus dans le message d’identification.
Le plan de déplacement 80 contient des informations (liste des déplacements successifs de la balise 30 pendant la période de recherche, dates correspondant respectivement à l’instant de début et à l’instant de fin de la période de recherche, vitesse de déplacement de la balise 30, position géographique de la balise 30 à l’instant de début de la période de recherche, durées des pauses éventuelles de la balise 30 à des emplacements 81 de diffusion, etc.) permettant de déterminer la position géographique de la balise 30 à tout instant pendant la période de recherche. Le plan de déplacement 80 est connu par le serveur 60 de géolocalisation.
La position géographique de la balise 30 à l’instant de diffusion 110 du message d’activation est déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir d’une part du plan de déplacement 80 et d’autre part de l’instant TE3d’émission du message d’identification.
L’instant de diffusion du message d’activation peut être déterminé à partir de l’instant TE3d’émission du message d’identification par le terminal. On peut en effet considérer, en première approche, que l’instant de diffusion du message d’activation et l’instant d’émission du message d’identification sont sensiblement identiques, notamment si le temps nécessaire au terminal 20 pour traiter le message d’activation et émettre le message d’identification est faible (le temps de propagation du message d’activation peut être négligé). Alternativement, il est possible de mesurer ou d’estimer, pendant une phase de calibration préalable, un écart moyen entre l’instant de diffusion d’un message d’activation par la balise 30 et l’instant d’émission d’un message d’identification par un terminal 20 en réponse audit message d’activation.
La figure 4 représente schématiquement les principales étapes d’un deuxième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Pour ce deuxième mode particulier de mise en œuvre, la balise 30 possède une horloge permettant de fournir la date et l’heure courante afin d’horodater l’instant de diffusion du message d’activation. En revanche, le terminal 20 ne possède pas nécessairement d’horloge. L’instant TE1de diffusion du message d’activation est inclus par la balise 30 dans le message d’activation. L’instant TE1de diffusion du message d’activation est extraite du message d’activation par le terminal 20 puis incluse dans le message d’identification à destination du serveur 60 de géolocalisation.
Pour le reste, ce deuxième mode particulier de mise en œuvre est similaire au premier mode de mise en œuvre décrit en référence à la figure 3 : la position géographique de la balise 30 à l’instant de diffusion du message d’activation est déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir d’une part du plan de déplacement 80 et d’autre part de l’instant TE1de diffusion du message d’activation. Avantageusement, dans ce mode de mise en œuvre, le terminal n’a pas à posséder d’horloge. Cela simplifie la fabrication du terminal 20, et cela peut permettre de réduire le coût, le volume, le poids et/ou la consommation énergétique du terminal 20.
La figure 5 représente schématiquement les principales étapes d’un troisième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Ce troisième mode particulier de mise en œuvre est similaire au premier et au deuxième modes particuliers de mise en œuvre décrits respectivement en référence aux figures 3 et 4 dans la mesure où la position géographique de la balise 30 est déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir du plan de déplacement 80. Par contre, dans ce troisième mode particulier de mise en œuvre, l’instant de diffusion du message d’activation est déterminé à partir de l’instant TR1de réception du message d’identification par le serveur 60 de géolocalisation. On peut considérer, en première approche, que l’instant de diffusion du message d’activation est sensiblement identique à l’instant TR1de réception du message d’identification, notamment si le temps nécessaire au terminal 20 pour traiter le message d’activation et émettre le message d’identification et si le temps nécessaire au réseau d’accès 40 pour transmettre ce message au serveur 60 de géolocalisation sont faibles (le temps de propagation du message d’activation peut être négligé). Alternativement, il est possible de mesurer ou d’estimer, pendant une phase de calibration préalable, un écart moyen entre l’instant de diffusion d’un message d’activation par la balise 30 et l’instant de réception, au niveau du serveur 60 de géolocalisation, d’un message d’identification émis en réponse audit message d’activation. Selon encore un autre exemple, l’instant TR1de réception du message d’identification peut être déterminé au niveau du réseau d’accès 40 et non au niveau du serveur 60 de géolocalisation afin d’éviter une congestion éventuelle dans la transmission du message d’identification par le réseau d’accès 40 au serveur 60 de géolocalisation.
Comparativement au premier et au deuxième modes particuliers de mise en œuvre, le troisième mode particulier de mise en œuvre présente l’avantage que ni la balise 30 ni le terminal 20 ne doivent posséder une horloge pour horodater l’instant de diffusion du message d’activation ou l’instant d’émission du message d’identification. En outre, la quantité d’information qui doit être transmise dans le message d’identification est réduite, ce qui est particulièrement intéressant pour limiter la consommation énergétique du terminal 20 et pour optimiser le partage de la bande passante, notamment dans le cas où le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil est un réseau LPWAN de type UNB.
La figure 6 représente schématiquement les principales étapes d’un quatrième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Pour ce quatrième mode particulier de mise en œuvre, la balise 30 comporte un dispositif de positionnement, par exemple un récepteur d’un système de positionnement par satellites tel qu’un récepteur GPS (acronyme anglais de « Global Positionning System »), capable de fournir une information sur la position géographique courante de la balise 30. La balise 30 inclut dans le message d’activation une information (« pos » sur la figure 6) sur la position géographique de la balise 30 au moment où le message d’activation est diffusé. Quand il reçoit le message d’activation, le terminal 20 extrait cette information puis la retransmet dans le message d’identification à destination du serveur 60 de géolocalisation.
La position géographique de la balise 30 au moment où le message d’activation est diffusé est déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir de l’information « pos ». Cette information peut correspondre à une position géographique complète (par exemple dans un repère de coordonnées avec longitude, latitude et altitude), ou bien à une information permettant de se positionner dans la zone de recherche 80 (par exemple un identifiant d’une région de la zone de recherche). En connaissant a priori les coordonnées géographiques de la zone de recherche 80, il est possible d’estimer les coordonnées géographiques d’un objet à partir d’une position de cet objet relativement à la zone de recherche 80.
Comparativement aux trois premiers modes particuliers de mise en œuvre précédemment décrit, ce quatrième mode particulier de mise en œuvre a pour avantage de simplifier les opérations du serveur 60 de géolocalisation dans la mesure où le serveur 60 n’a pas besoin d’estimer la position géographique de la balise 30 en fonction du plan de déplacement 80. Aussi, la précision de géolocalisation est meilleure car la position géographique exacte de la balise 30 peut être transmise au serveur.
En revanche, ce quatrième mode particulier de mise en œuvre a pour inconvénient que le message d’identification doit contenir une plus grande quantité de données (par exemple, une position GPS est généralement encodée sur 64 bits de données, ce qui peut être considérable pour un système LPWAN UNB).
La figure 7 représente schématiquement un système 10 de géolocalisation pour d’autres modes particuliers de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Le système 10 de géolocalisation illustré sur la figure 7 reprend les mêmes éléments que le système 10 de géolocalisation décrit en référence à la figure 1. En outre, le système 10 de géolocalisation comporte un réseau d’accès 50 d’un deuxième système de communication sans fil à travers lequel la balise 30 peut émettre un message de position à destination du serveur 60 de géolocalisation via un lien 51 de communication sans fil. Il peut s’agir, avantageusement, d’un système de communication sans fil distinct du premier système de communication sans fil. Par exemple, il peut s’agir d’un réseau de communication de type Wi-Fi ou Bluetooth, ou bien d’un réseau cellulaire tel que GSM, UMTS ou LTE. En effet, les contraintes qui existent pour les terminaux 20 en termes de consommation énergétique ou de bande passante ne se posent pas nécessairement pour la balise 30. Rien n’empêche, toutefois, que le premier système de communication sans fil soit identique au deuxième système de communication sans fil si les contraintes propres à l’application qui est faite de l’invention le permettent. Le serveur 60 de géolocalisation est par exemple connecté audit réseau d’accès 50 via internet.
Pour les modes particuliers de mise en œuvre décrits ci-après en référence aux figures 8 à 12, la balise 30 comporte un dispositif de positionnement capable de fournir une information sur la position géographique courante de la balise 30, par exemple un récepteur GPS (d’autres méthodes de positionnement sont cependant envisageable : identification d’un point d’accès WiFi, trilatération basée sur Bluetooth, etc.).
La figure 8 représente schématiquement les principales étapes d’un cinquième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Outre les étapes du procédé 100 de géolocalisation décrites précédemment en référence à la figure 2, ce cinquième mode particulier de mise en œuvre comporte, simultanément à la diffusion 110 du message d’activation, une étape d’émission 111 par la balise 30 d’un message de position à destination du serveur 60 de géolocalisation via le réseau d’accès 50 du deuxième système de communication sans fil. Le message de position comporte une information « pos » sur la position géographique de la balise 30 à l’instant où le message d’activation est diffusé.
On entend par « simultanément » que le message d’activation et le message de position sont émis au même instant si la balise 30 est capable d’émettre ces deux messages en même temps, ou bien qu’ils sont émis immédiatement l’un après l’autre dans le cas contraire, de sorte qu’on peut considérer qu’ils sont émis quasiment simultanément.
Le procédé 100 de géolocalisation comporte aussi une étape d’association 140, par le serveur 60 de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal 20 et du message de position émis par la balise 30 simultanément au message d’activation qui a déclenché l’émission dudit message d’identification.
La position géographique de la balise 30 à l’instant où le message d’activation est diffusé est déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir de l’information incluse dans le message de position associé au message d’activation.
Ce cinquième mode particulier de mise en œuvre a pour avantage de réduire la quantité d’information contenue dans le message d’identification (notamment, le message d’identification ne contient pas d’information de position). Cela permet de réduire la consommation énergétique du terminal 20 et d’optimiser le partage de la bande passante du premier système de communication sans fil. En outre, la complexité des opérations du serveur 60 de géolocalisation et la précision de géolocalisation sont améliorées si la position exacte de la balise 30 est transmise dans le message de position.
La figure 9 représente schématiquement les principales étapes d’un sixième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Ce sixième mode particulier de mise en œuvre repose sur le cinquième mode particulier de mise en œuvre décrit en référence à la figure 8. Pour ce sixième mode particulier de mise en œuvre, la balise 30 et le terminal 20 possèdent tous les deux une horloge permettant d’horodater l’instant d’émission d’un message. L’instant TE3d’émission d’un message d’identification est inclus dans ledit message d’identification par le terminal 20. L’instant TE2d’émission d’un message de position est inclus dans ledit message de position par la balise 30. L’étape d’association 140 est réalisée par le serveur 60 de géolocalisation à partir de l’instant TE3d’émission extrait d’un message d’identification et à partir de l’instant TE2d’émission extrait d’un message de position. Si les instants d’émission sont suffisamment proches l’un de l’autre, c’est-à-dire si la différence absolue entre TE2et TE3est inférieure à une durée D1prédéterminée, alors on peut considérer que l’émission dudit message d’identification a été déclenché par la réception d’un message d’activation qui a été diffusé simultanément avec l’émission du message de position. Le message d’identification et le message de position peuvent alors être associés l’un avec l’autre.
Un inconvénient de ce sixième mode particulier de mise en œuvre est cependant que les horloges du terminal 20 et de la balise 30 doivent être synchronisées l’une avec l’autre pour que les instants TE2et TE3puissent être comparés.
La figure 10 représente schématiquement les principales étapes d’un septième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Ce septième mode particulier de mise en œuvre repose lui aussi sur le cinquième mode particulier de mise en œuvre décrit en référence à la figure 8. Pour ce septième mode particulier de mise en œuvre, la balise 30 possède une horloge permettant d’horodater l’instant d’émission d’un message. L’instant TE1de diffusion d’un message d’activation est inclus dans le message d’activation par la balise 30 puis extrait et retransmis au serveur 60 de géolocalisation par le terminal 20 dans le message d’identification. Aussi, l’instant TE2d’émission d’un message de position est inclus dans le message de position par la balise 30. L’étape d’association 140 est alors réalisée à partir d’une part de l’instant TE1de diffusion d’un message d’activation et d’autre part de l’instant TE2d’émission d’un message de position. Si les instants d’émission sont suffisamment proches l’un de l’autre, c'est-à-dire si la différence absolue entre TE1et TE2est inférieure à une durée D2prédéterminée, alors on peut considérer que ledit message d’identification a été émis en réponse à la réception d’un message d’activation qui a été diffusé simultanément avec l’émission du message de position. Le message d’identification et le message de position peuvent alors être associés l’un avec l’autre.
Il convient de noter que dans ce mode particulier de réalisation, rien n’empêche que l’instant TE1de diffusion d’un message d’activation et l’instant TE2d’émission d’un message de position soient identiques.
Comparativement au sixième mode particulier de mise en œuvre, ce septième mode particulier de mise en œuvre a pour avantage que le terminal ne possède pas nécessairement d’horloge (le terminal n’a pas à horodater l’instant d’émission du message d’identification), et il n’y a pas besoin de maintenir une synchronisation d’horloges entre la balise 30 et le terminal 20.
Il convient de noter qu’il peut être suffisant que la balise 30 transmette une information temporelle partielle sur l’instant de diffusion du message d’activation plutôt que l’instant exact de diffusion du message d’activation. Cette information temporelle peut par exemple comporter les bits de poids faible de l’instant de diffusion du message d’activation. Si le terminal 20 maintient de son côté un compteur fournissant les bits de poids fort d’un instant courant, le terminal 20 est capable de déterminer l’instant de diffusion du message d’activation en concaténant les bits de poids faibles transmis par la balise 30 avec les bits de poids fort maintenu par le terminal 20.
La figure 11 représente schématiquement les principales étapes d’un huitième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Ce huitième mode particulier de mise en œuvre repose lui aussi sur le cinquième mode particulier de mise en œuvre décrit en référence à la figure 8. Pour ce huitième mode particulier de mise en œuvre, un numéro de séquence est inclus dans le message d’activation. Le même numéro de séquence est inclus dans le message de position émis simultanément au message d’activation. Le numéro de séquence inclus dans le message d’activation est retransmis par le terminal dans le message d’identification. L’étape d’association 140 décrite en référence à la figure 8 est réalisée à partir du numéro de séquence SN1inclus dans un message d’identification et du numéro de séquence SN2inclus dans un message de position. Si les numéros de séquence SN1et SN2sont identiques, alors ledit message d’identification a été émis en réponse à la réception d’un message d’activation qui a été diffusé simultanément avec l’émission du message de position. Le message d’identification et le message de position peuvent alors être associés l’un avec l’autre.
La figure 12 représente schématiquement les principales étapes d’un neuvième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Ce neuvième mode particulier de mise en œuvre repose lui aussi sur le cinquième mode particulier de mise en œuvre décrit en référence à la figure 8. Pour ce neuvième mode particulier de mise en œuvre, l’instant TR1de réception d’un message d’identification et l’instant TR2de réception d’un message de position sont mémorisés par le serveur 60 de géolocalisation. L’étape d’association 140 est alors réalisée à partir des instants de réception respectifs du message d’identification et du message de position. Si les instants de réception sont suffisamment proches l’un de l’autre, c’est-à-dire si la différence absolue entre TR1et TR2est inférieure à une durée D3prédéterminée, alors on peut considérer que l’émission dudit message d’identification a été déclenché par la réception d’un message d’activation qui a été diffusé simultanément avec l’émission du message de position. Le message d’identification et le message de position peuvent donc être associés l’un avec l’autre.
Ce neuvième mode particulier de mise en œuvre présente l’avantage de réduire la quantité d’information dans le message d’identification (le message d’identification n’a pas besoin de contenir d’information sur un instant d’émission ou sur un numéro de séquence), et ni le terminal 20 ni la balise 30 n’ont besoin d’horodater un instant d’émission d’un message.
Il convient cependant de noter que ce mode particulier de mise en œuvre ne fonctionnera pas correctement si le temps de trajet du message d’identification du terminal 20 jusqu’au serveur 60 de géolocalisation et le temps de trajet du message de position de la balise 30 jusqu’au serveur de géolocalisation ne sont pas sensiblement constants. Cela pourrait par exemple être le cas si un risque de congestion existe au sein d’un des réseaux de communication. Pour limiter ce risque, il est envisageable d’horodater l’instant de réception du message d’identification au niveau du réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil, et d’horodater l’instant de réception du message de position au niveau du réseau d’accès 50 du deuxième système de communication sans fil, plutôt que de les horodater au niveau du serveur 60 de géolocalisation. Cela permet ainsi d’éviter des problèmes liés à des congestions entre les réseaux d’accès et le serveur 60 de géolocalisation.
La figure 13 représente schématiquement les principales étapes d’un dixième mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 de géolocalisation selon l’invention.
Pour ce dixième mode particulier de mise en œuvre, outre les étapes du procédé 100 de géolocalisation décrites précédemment en référence à la figure 2, le procédé comporte, à la fin de la période de recherche, une émission 115, par la balise 30, via le réseau d’accès 50 du deuxième système de communication sans fil, d’un message d’historique à destination du serveur 60 de géolocalisation. Le message d’historique comporte, pour chaque message d’activation diffusé pendant la période de recherche, une information sur la position géographique de la balise 30 à l’instant où a été diffusé ledit message d’activation.
Par exemple, et tel qu’illustré sur la figure 13, pour un message d’activation d’indice i, c’est-à-dire pour le ièmemessage d’activation diffusé pendant la période de recherche, le message d’historique comporte l’instant Tioù a été diffusé ledit message d’activation ainsi qu’une information posisur la position géographique de la balise 30 à cet instant Ti. Selon un autre exemple, à la place de l’instant Tioù est diffusé ledit message d’activation, il serait également possible d’utiliser un numéro de séquence correspondant au message d’activation d’indice i.
Le procédé 100 de géolocalisation comporte également une association 145, par le serveur 60 de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal 20 avec l’une des informations sur la position géographique de la balise 30 contenues dans le message d’historique.
Par exemple, l’instant d’émission du message d’identification peut être inclus dans le message d’identification, et le serveur 60 de géolocalisation peut comparer ledit instant d’émission du message d’identification avec chacun des instant Tide diffusion des messages d’activation indiqués dans le message d’historique. Le message d’identification peut alors être associé à l’information posjpour laquelle l’instant Tjest le plus proche de l’instant d’émission du message d’identification.
Selon un autre exemple, c’est l’instant de réception du message d’identification par le serveur 60 de géolocalisation ou par le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil qui peut être comparé avec chacun des instant Tide diffusion des messages d’activation indiqués dans le message d’historique. Le message d’identification peut alors être associé à l’information posjpour laquelle l’instant Tjest le plus proche de l’instant de réception du message d’identification.
Selon encore un autre exemple, si des numéros de séquence sont utilisés à la place des instants de diffusion, le message d’identification peut être associé à l’information posjpour laquelle le numéro de séquence est identique au numéro de séquence transmis dans le message d’identification.
La position géographique de la balise 30 à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission du message d’identification peut alors être déterminée par le serveur 60 de géolocalisation à partir de ladite information posjassociée au message d’identification. La position géographique du terminal 20 peut ensuite être estimée à partir de la position de la balise 30 à l’instant de diffusion du message d’activation qui a déclenché l’émission du message d’identification.
La figure 14 représente schématiquement les principales étapes d’un mode particulier de mise en œuvre du procédé 100 dans lequel un identifiant d’un terminal 20 recherché est inclus dans le message d’activation.
Le procédé 100 de géolocalisation comporte, outre les étapes déjà décrites en référence à la figure 2, une étape de vérification 120 par le terminal 20 si l’identifiant recherché ID inclus dans le message d’activation est égal à l’identifiant UID du terminal 20. Seul le terminal 20 dont l’identifiant est identique à l’identifiant inclus dans le message d’activation émet un message d’identification suite à la réception du message d’activation.
De telles dispositions présentent notamment l’avantage de permettre de connaître la position d’un objet particulier sans réveiller les terminaux des autres objets. Autrement dit, les terminaux 20 dont l’identifiant n’est pas identique à l’identifiant inclus dans le message d’activation restent dans l’état de veille et ne passent pas dans l’état actif. Cela permet d’améliorer la consommation énergétique des terminaux 20. Cela permet également d’optimiser le partage de la bande passante sur le lien 41 de communication avec le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil.
Il est également envisageable de considérer le cas ou plusieurs identifiants sont inclus dans un message d’activation, et un terminal 20 n’émet un message d’identification en réponse à la réception du message d’activation que si l’identifiant dudit terminal correspond à l’un des identifiants inclus dans le message d’activation.
Il convient de noter que ce mode particulier de mise en œuvre décrit à la figure 14 est combinable avec tous les autres modes particuliers de mise en œuvre précédemment décrits.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés. En particulier, l’invention propose une solution fiable, flexible, facile et peu coûteuse à mettre en œuvre, précise en termes de géolocalisation, et efficace en termes de consommation énergétique.
La solution est fiable, notamment, car il n’y a pas de problème d’interférences ou de collision si un message d’activation est reçu par plusieurs terminaux en même temps. Cela n’est généralement pas le cas pour les solutions de l’art antérieur qui reposent sur des solutions de type RFID pour lesquelles des rétrodiffusions simultanées d’un même signal excitateur par plusieurs étiquettes RFID peuvent être perdues à cause des interférences. Les exemples de réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil présentés précédemment supportent en effet sans difficulté des émissions simultanées de message par plusieurs terminaux 20.
La solution est facile et peu coûteuse à mettre en place. Notamment, la solution évite de devoir équiper chaque terminal 20 avec un dispositif de positionnement.
La solution est flexible, car il est possible de paramétrer la portée de la balise 30, le plan de déplacement 80 de la balise 30, et la durée de la période de recherche en fonction de la précision de géolocalisation souhaitée.
En termes de géolocalisation, la solution peut produire des résultats très précis, notamment lorsque la portée de la balise 30 est configurée pour être faible, si on accepte en contrepartie de définir un plan de déplacement 80 de la balise 30 avec une granularité plus fine et d’augmenter la durée de la période de recherche.
La solution est particulièrement efficace en termes de consommation énergétique, notamment si les terminaux 20 sont configurés pour rester majoritairement dans un état de veille à faible consommation électrique, et pour ne passer dans un état actif que pour émettre un message d’identification en réponse à un message d’activation qui leur est adressé.
De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en œuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d’exemples non limitatifs, et que d’autres variantes sont par conséquent envisageables.
L’invention a été décrite en considérant que le réseau d’accès 40 du premier système de communication sans fil est un réseau à longue portée à faible consommation électrique (LPWAN) et à bande ultra étroite (UNB). Rien n’exclut cependant, suivant d’autres exemples, de considérer d’autres types de réseau d’accès, notamment si la consommation énergétique des terminaux 20 qui équipent les objets à inventorier n’est pas une contrainte forte.
Similairement, le choix d’un réseau d’accès 50 particulier pour le deuxième système de communication sans fil n’est qu’une variante de l’invention.
Il convient cependant de noter que la possibilité d’avoir un réseau d’accès 40 pour la communication avec les terminaux 20 différent du réseau d’accès 50 pour la communication avec la balise 30 est avantageuse car cela permet de choisir pour chaque cas le réseau d’accès le plus approprié en fonction de l’application visée.
Un exemple a été donné dans lequel la balise 30 est embarquée dans un drone pour inventorier des véhicules automobiles sur un parking extérieur. Ceci n’est cependant qu’un exemple non limitatif et de nombreuses autres applications peuvent être envisagées. La balise 30 peut notamment être embarquée sur un autre type de véhicule, voire même être simplement porté par un opérateur humain qui se déplace à pied dans la zone de recherche 70. La zone de recherche 70 peut être située à l’intérieur d’un entrepôt ou en plein air. L’invention s’applique à toute sorte d’objets et à des dimensions variées de la zone de recherche 70.
Si le réseau d’accès 50 du deuxième système de communication sans fil est un réseau à haut débit (par exemple au moins supérieur à 512 kbits/s, tel qu’un réseau de type Wi-Fi, Bluetooth, EDGE, UMTS ou LTE), il est également envisageable d’inclure dans un message de position ou dans le message d’historique, à chaque diffusion d’un message d’activation, une photographie prise par l’engin sur lequel est embarquée la balise 30. La photographie peut par exemple aider à localiser ou à identifier l’objet recherché.

Claims (16)

  1. Procédé (100) de géolocalisation d’un terminal (20) situé dans une zone de recherche (70),caractérisé en ce queledit procédé (100) comporte :
    - une diffusion (110) d’un message d’activation par une balise (30) mobile, de manière récurrente, sur un lien (31) de communication sans fil, ladite balise (30) étant déplacée dans la zone de recherche (70) pendant une période de recherche selon un plan de déplacement (80) tel que quelle que soit la position dudit terminal (20) dans la zone de recherche (70), au moins un message d’activation est reçu par le terminal (20) pendant la période de recherche,
    - à la réception d’un message d’activation, une émission (130), par ledit terminal (20), via un réseau d’accès (40) d’un premier système de communication sans fil, d’un message d’identification à destination d’un serveur (60) de géolocalisation, ledit message d’identification comportant un identifiant du terminal (20),
    - une estimation (150) de la position géographique du terminal (20) par le serveur (60) de géolocalisation à partir du message d’identification et à partir de la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification.
  2. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 1 dans lequel :
    - la position géographique de la balise (30) à un instant donné pendant la période de recherche est déterminée par le serveur (60) de géolocalisation à partir du plan de déplacement (80) de la balise (30),
    - l’instant où le message d’activation est diffusé est déterminé à partir d’un instant d’émission du message d’identification inclus par le terminal (20) dans le message d’identification, ou à partir d’un instant de réception du message d’identification par le réseau d’accès (40) du premier système de communication sans fil ou par le serveur (60) de géolocalisation.
  3. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 1 dans lequel une information sur la position géographique de la balise (30) à l’instant où le message d’activation est diffusé est incluse dans le message d’activation et retransmise par le terminal (20) dans le message d’identification.
  4. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 1 comportant en outre :
    - simultanément à la diffusion (110) du message d’activation par la balise (30), une émission (111), par la balise (30), via un réseau d’accès (50) d’un deuxième système de communication sans fil, d’un message de position à destination du serveur (60) de géolocalisation, ledit message de position comportant une information sur la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé ledit message d’activation,
    - une association (140), par le serveur (60) de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal (20) et du message de position émis par la balise (30),
    la position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé étant déterminée par le serveur (60) de géolocalisation à partir de l’information incluse dans le message de position associé au message d’activation.
  5. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 4 dans lequel l’instant d’émission d’un message de position est inclus dans ledit message de position par la balise (30), l’instant d’émission d’un message d’identification est inclus dans ledit message d’identification par le terminal (20), le message d’identification étant associé au message de position si leurs instants d’émission respectifs sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
  6. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 5 dans lequel l’instant d’émission d’un message d’identification est déterminé par le terminal (20) à partir d’une information temporelle incluse par la balise (30) dans le message d’activation déclenchant l’émission (130) dudit message d’identification.
  7. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 4 dans lequel un numéro de séquence associé à la diffusion (110) d’un message d’activation est inclus dans ledit message d’activation par la balise (30), extrait par le terminal (20) à la réception du message d’activation, puis inclus dans le message d’identification émis par le terminal (20), ledit numéro de séquence étant également inclus dans le message de position émis simultanément au message d’activation, et un message d’activation est associé à un message d’identification par le serveur (60) de géolocalisation si les numéros de séquence inclus respectivement dans le message d’identification et dans le message de position sont identiques.
  8. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 4 dans lequel l’instant de réception d’un message d’identification par le serveur (60) de géolocalisation ou par le réseau d’accès (40) du premier système de communication sans fil et l’instant de réception d’un message de position par le serveur (60) de géolocalisation ou par le réseau d’accès (50) du deuxième système de communication sans fil sont mémorisés par le serveur (60) de géolocalisation, un message d’identification étant associé à un message de position si leurs instants de réception respectifs sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
  9. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 1 comportant en outre :
    - à la fin de la période de recherche, une émission (115), par la balise (30), via un réseau d’accès (50) d’un deuxième système de communication sans fil, d’un message d’historique à destination du serveur (60) de géolocalisation, ledit message d’historique comportant, pour chaque message d’activation diffusé pendant la période de recherche, une information sur la position géographique de la balise (30) à l’instant où a été diffusé ledit message d’activation,
    - une association (145), par le serveur (60) de géolocalisation, du message d’identification émis par le terminal (20) avec l’une des informations sur la position géographique de la balise (30) contenues dans le message d’historique,
    la position géographique de la balise (30) à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification étant déterminée par le serveur (60) de géolocalisation à partir de ladite information associée audit message d’identification.
  10. Procédé (100) de géolocalisation selon l’une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l’émission (130) par le terminal du message d’identification à destination du serveur de géolocalisation n’est effectuée que si un critère particulier est vérifié lors de la réception du message d’activation.
  11. Procédé (100) de géolocalisation selon la revendication 10 dans lequel le critère est vérifié si l’une au moins des conditions suivantes est vérifiée :
    - au moins un identifiant d’un terminal (20) recherché est inclus dans le message d’activation, et le terminal (20) émet un message d’identification en réponse à la réception du message d’activation que si son identifiant est identique à un identifiant inclus dans le message d’activation,
    - le message d’activation est reçu par le terminal (20) avec un niveau de puissance supérieur à un seuil prédéterminé,
    - un nombre de messages d’activation supérieur à un seuil prédéterminé ont été reçus par le terminal (20).
  12. Procédé (100) de géolocalisation selon l’une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le terminal (20) est par défaut dans un état de veille dans lequel le terminal (20) est en attente d’un message d’activation provenant de la balise (30), et le terminal (20) passe dans un état actif seulement lorsque le terminal (20) doit émettre un message d’identification en réponse à la réception d’un message d’activation.
  13. Système (10) de géolocalisation d’un terminal (20) situé dans une zone de recherche (70), ledit terminal (20) pouvant communiquer avec un serveur (60) de géolocalisation via un réseau d’accès (40) d’un premier système de communication sans fil, ledit système (10) de géolocalisation étantcaractérisé en ce que:
    - le système (10) de géolocalisation comporte une balise (30) mobile configurée pour diffuser un message d’activation de manière récurrente sur un lien (31) de communication sans fil, ladite balise (30) étant destinée à être déplacée dans la zone de recherche (70) pendant une période de recherche selon un plan de déplacement (80) tel que quelle que soit la position dudit terminal (20) dans la zone de recherche (70), au moins un message d’activation est reçu par le terminal (20) pendant la période de recherche,
    - le terminal (20) est configuré pour émettre, suite à la réception d’un message d’activation, via le réseau d’accès (40) du premier système de communication sans fil, un message d’identification à destination du serveur (60) de géolocalisation, ledit message d’identification comportant un identifiant du terminal (20),
    - le serveur (60) de géolocalisation est configuré pour estimer la position géographique du terminal (20) à partir du message d’identification et à partir de la position géographique de la balise à l’instant où est diffusé le message d’activation déclenchant l’émission dudit message d’identification.
  14. Système (10) de géolocalisation selon la revendication 13 dans lequel :
    - la balise (30) comporte un dispositif de positionnement permettant de fournir une information sur la position géographique de la balise (30),
    - la balise (30) est configurée pour émettre via un réseau d’accès (50) d’un deuxième système de communication sans fil, un message de position à destination du serveur (60) de géolocalisation, ledit message de position comportant une information sur la position géographique de la balise (30) au moment où le message d’activation est diffusé, le message de position étant émis simultanément à la diffusion du message d’activation,
    - le serveur (60) de géolocalisation est configuré pour associer un message d’identification émis par le terminal (20) et un message de position émis par la balise (30) lorsqu’un critère est satisfait,
    - la position géographique de la balise à l’instant où le message d’activation est diffusé est déterminée par le serveur (60) de géolocalisation à partir de l’information incluse dans le message de position associé au message d’activation.
  15. Système (10) de géolocalisation selon la revendication 14 dans lequel le critère pour associer un message d’identification et un message de position est satisfait lorsque l’instant de réception du message d’identification par le serveur (60) de géolocalisation ou par le réseau d’accès (40) du premier système de communication sans fil et l’instant de réception du message de position par le serveur (60) de géolocalisation ou par le réseau d’accès (50) du deuxième système de communication sans fil sont séparés d’une durée inférieure à un seuil prédéterminé.
  16. Système (10) de géolocalisation selon l’une des revendications 13 à 15 dans lequel la balise (30) est embarquée dans un drone pour survoler la zone de recherche (70) afin d’inventorier des objets présents dans ladite zone de recherche (70), chaque objet étant équipé d’un terminal (20).
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